一、汽輪機概述
此次介紹的汽輪機為單缸衝動冷凝式汽輪機，用於配套350MW超臨界汽輪發電機組半容量，可直接拖動鍋爐給水泵。
小機為單汽源進汽方式，只配備低壓主汽門和低壓噴嘴，使用主機四段抽汽作為工作汽源。在低壓主汽門前裝有一個逆止閥，用於防止蒸汽反竄，當主機四段抽汽壓力升高到能頂開逆止閥後進入汽輪機。本汽輪機軸封及疏水系統與主機軸封系統、汽水系統相連，汽輪機佈置在13.2米運行層， 排汽由後汽缸的下缸排汽口通過排汽管道引入主凝汽器，排汽管道上裝有一真空蝶閥，以便在汽動給水泵停運時切斷本汽輪機與主凝汽器之間的聯繫，而不影響主凝汽器的真空。
本汽輪機的潤滑油系統採用兩臺同容量的交流油泵，一臺運行，一臺備用，供給汽輪機和主給水泵的潤滑用油；另外還有一臺直流油泵，在事故情況下供給汽輪機和主給水泵的潤滑油。
相關參數：
最大連續功率：7MW
排汽壓力：額定工況4.7～13.1kPa，最大允許背壓47.7kPa（標準大氣壓）
連續運行轉速範圍：3000r/min～6000r/min
危急保安器動作轉速：額定轉速109% ～111% (機械)
額定轉速108% (電氣)
轉子臨界轉速：一階 :2608r/min；二階 :8880r/min
盤車轉速：97r/min
轉子旋轉方向：從汽輪機向給水泵看為順時針方向
汽動給水泵
二、 汽輪機本體結構
汽輪機本體由汽缸、轉子、噴嘴組、隔板、軸封及隔板汽封、徑向軸承及推力軸承、主汽門、配汽機構等主要部件組成，另外還有一套能保證汽缸沿著預定方向自由膨脹，其中，中心保持不變的彈簧板支撐及導向機構。為了防止在停機或起機時轉子彎曲，設計有盤車裝置。
1．汽缸
汽輪機汽缸由高壓缸和低壓缸組成。高壓缸採用鑄鋼件，低壓缸採用鋼板焊接件，汽缸在汽輪機水平中分面分成上、下兩半。
汽輪機的死點為排汽口中心線與中心線交點。
2．轉子及動葉片
轉子採用高強度合金鋼為材料的整鍛轉子，由於轉子直徑小，設計為無中心孔的實心轉子。
轉子上共有七級葉輪，沿汽流方向依次為單列調節級、第2至第7級為壓力級葉輪，各級葉輪裝有動葉片。第一至第五級為直葉片，末兩級為扭葉片。葉根採用外包雙菌型葉根或者外包三菌型葉根，葉片頂端的圍帶均為自帶冠形式。軸的前端裝有機械式危急遮斷器、盤車殼體、徑向推力聯合軸承，推力盤與轉子本體整體加工而成，軸的後端裝有徑向軸承和與給水泵相連的聯軸器。
轉子
本汽輪機是變轉速汽輪機，正常運行的轉速範圍較寬，第一至第五級為直葉片，末兩級為扭葉片。葉根採用外包菌型葉根，葉片頂端的圍帶均為自帶冠形式。
3．噴嘴組
低壓噴嘴組分為四組，按低壓調節汽閥開啟順序噴嘴個數排列為7-8-9-8。噴嘴葉片與內、外環焊成一體，用螺栓與前汽缸上半低壓噴嘴室連接。
4．隔板
本汽輪機共有六級隔板，為適應變參數、急劇的負荷變化和快速起動，各壓力級隔板全部採用焊接式隔板。每級隔板設計成上下兩半，上下兩半隔板中分面處左右端各有一件調整螺釘，通過調整螺釘可使隔板中心和轉子中心保持一致。
隔板內徑處安裝有隔板汽封，可以減少其級間的漏汽損失。
5．軸封及隔板汽封
汽輪機汽缸高、低壓端分別裝有高、低壓軸封。高壓軸封的作用是阻止高壓蒸汽沿軸嚮往外洩漏；低壓軸封的作用是阻止外部空氣沿軸向進入低壓汽缸內，從而影響主凝汽器真空。
高、低壓軸封均為高低齒式結構。在轉子上直接加工成凹槽，梳齒扇形汽封環安裝在汽缸上。
隔板汽封是防止蒸汽從每級隔板的間隙沿軸向洩漏的阻汽裝置，由高低齒結構的扇形汽封環組成，安裝在隔板內板體的汽封槽內。
6．徑向軸承及推力軸承
徑向軸承的主要作用是承受汽輪機轉子重量及迫使轉子在汽輪機的相對水平中心線上旋轉，推力軸承的作用是承受汽輪機轉子的軸向推力及保持轉子與汽缸的相對軸向位置。
推力軸承和前徑向軸承共同置於一個軸承體內，組成聯合軸承。推力盤與轉子為一體加工而成，汽輪機轉子和汽缸間的相對死點就在推力盤處，工作面和非工作面推力軸承上鎢金處都設有超溫報警的一次元件(鉑熱電阻)。
7．主汽門
主汽門由閥體和油缸兩大部分組成。主汽門的動作是油壓開啟，彈簧關閉。主汽門的閥杆運動依靠油壓控制。
8．配汽機構
本汽輪機採用提板式配汽機構，通過同一個油動機控制調速汽門。油動機由調節系統控制其運動量。
9．盤車裝置
盤車裝置裝在汽輪機前軸承箱內，盤車轉速為97r/min當汽輪機衝轉後，汽輪機轉子的轉速升到110r/min及以上時，給出控制信號使盤車電動機停止轉動。升到280r/min左右時，汽輪機轉子和盤車裝置完全脫離。汽輪機轉速降到33r/min及以下時，給出控制信號啟動盤車裝置，也可由操作人員根據現場情況手動或電動盤車。
盤車裝置
三、汽輪機油系統
本汽輪機配置獨立的潤滑油系統，主要供給汽輪機和給水泵潤滑系統用油。
供油系統由油箱、主輔油泵、直流事故油泵、溢流閥、潤滑油冷卻器、潤滑油過濾器、逆止閥、進油管路蓄能器、管道、儀表等組成，上述部件全部安裝在油箱的頂部及側面。
所有的油泵均為電動油泵，配置兩臺特性相同的主輔油泵，還有一臺直流事故油泵，本汽輪機在正常運行時，由主油泵供給潤滑系統用油，出口油壓約為0.4~0.7MPa。潤滑油壓設計值為0.2~0.25MPa(小機平臺油壓)，當潤滑油壓降低至0.15MPa(小機平臺油壓)時發出報警信號。當潤滑油壓降至0.12MPa(小機平臺油壓)時輔助油泵自動投入。
去往潤滑系統的油經逆止閥、潤滑油冷卻器、潤滑油過濾器，通過溢流閥調壓，經過進油管路蓄能器後進入汽輪機及給水泵各軸承，當潤滑油壓降至0.08MPa(小機平臺油壓)時， 直流事故油泵自動投入，並停機，當潤滑油壓降至0.05MPa(小機平臺油壓)時，停盤車。
進油管路蓄能器是用於兩臺油泵切換和其中一臺油泵突然事故另一臺油泵尚未啟動起來時而保證潤滑油壓力不會降低過多而設置的。兩臺油泵切換時油壓波動小於0.1MPa，蓄能器維持油壓時間約3～4秒，可以保證一臺油泵突然事故另一臺油泵啟動時油壓不會下降至事故油泵啟動時的油壓。
抗燃油由主汽輪機EH抗燃油系統提供。
汽輪機油系統
四、汽輪機保護裝置
1．危急保安器
危急保安器位於汽輪機主軸前端，其型式為離心飛錘式，動作轉速設定為鍋爐給水泵額定轉速109%～111%。
2．電磁打閘裝置
電磁打閘裝置是由兩臺二位四通電磁閥組成。當其中一臺電磁閥故障時，另外一臺電磁閥仍能完全洩掉安全油使汽輪機停機。電磁打閘裝置除遠方遙控(打閘停機和復位)以外，還能在下列任一保護電路閉合時實現停機 :
（1）超速
當汽輪機轉速達到電氣保護動作轉速後，電磁打閘裝置動作洩掉安全油，主汽門、調速汽門關閉，停機。
（2）軸向位移
安裝在汽輪機前軸承箱內的軸向位移測量保護裝置，在汽輪機轉子軸向位移達到0.5mm時報警，達到0.7mm時電磁打閘裝置動作跳閘停機。
（3）潤滑油壓
當潤滑油壓力低於0.08MPa時，電磁打閘裝置動作跳閘停機。
（4）回油溫度
汽輪機前、後軸承回油溫度大於75℃時，電磁打閘裝置動作跳閘停機。
（5）汽輪機排汽真空
當汽輪機的排汽真空低於47.7kPa時，電磁打閘裝置動作跳閘停機。
（6）安全油壓低
當汽輪機控制油系統安全油壓低於6MPa時，電磁打閘裝置動作跳閘停機。
3．主汽門活動試驗
為防止運行中主汽門卡澀，設計有主汽門活動試驗裝置，在通往主汽門的油路上裝有主汽門試驗及保安組合閥，通過MEH系統可進行主汽門活動在線試驗。
五、汽動泵組啟動與停機
1.汽動泵組冷態啟動步驟
（1）主機四段抽汽或輔汽聯箱蒸汽壓力頂開主汽門前的低壓逆止門，壓力在0.68～1.2MPa，溫度在310～400℃時，第一臺汽動泵組才能啟動。
（2）主油泵投入運行，小機平臺潤滑油壓力保持在0.2~0.25MPa左右，盤車投入正常運行，檢查各個主汽門、調速汽門活動是否靈活，並放在關閉位置。
（3）打開各個主汽門和調速汽門的疏水門，打開各種管道疏水門，開始主汽門前的暖管。
（4）向軸封送汽時監視軸封冒汽量(汽壓保持在0.103MPa～0.130MPa範圍內)，並保證本汽輪機排汽真空約為73.4kPa。
（5）打開主汽門。
（6）先操作MEH操作畫面上的"BFPT復位"按鈕或MEH操作盤上掛閘按鈕，然後輸入目標轉速900r/min，確認後轉速將以300r/min2的升速率自動升至900r/min，暖機15分鐘。再輸入目標轉速1800r/min，確認後轉速將以300r/min2 的升速率自動升至1800r/min，暖機15分鐘，再輸入目標轉速3000r/min，確認後轉速將以1200 r/min2的升速率自動升至3000r/min，暖機10分鐘。所有疏水門全部關閉，打開各個主汽門，調速汽門，門杆漏汽管截門。此時汽動泵組可交鍋爐接受負荷，操作MEH操作畫面上的"鍋爐自動控制"按鈕，可實現自動調節，或者操作MEH操作畫面上的"手動/自動"按鈕進行手動操作。
（7）汽輪發電機組在主機負荷升至150MW時，啟動第二臺汽動給水泵。啟動中應注意轉速上升平穩，不能產生過大的波動。如波動過大時應立即停止，查明原因。
2、汽動泵組熱態啟動步驟
汽動泵組停下來後，在盤車8小時內，汽缸法蘭內壁溫度在100℃以上，需要熱態啟動升速時，稱為熱態啟動。
（1）打開各個主汽門的疏水門，開始主汽門前暖管。如果主給水泵與汽輪機已經解開對輪，在此時應連上對輪。
（2）打開主汽門。
（3）先操作MEH操作畫面上的"BFPT復位"按鈕，然後輸入目標轉速900r/min ,確認後轉速將以300r/min2的升速率自動升至900r/min，暖機5分鐘，再輸入目標轉速1800 r/min ，確認後轉速將以300 r/min2 的升速率自動升至1800 r/min，暖機5分鐘，再輸入目標轉速3000r/min，確認後轉速將以1200r/min2 的升速率自動升至3000 r/min，暖機5分鐘，此時汽動泵組可交鍋爐接受負荷，操作MEH操作畫面上的"鍋爐自動控制"按鈕，既可實現自動調節。 升速過程中要經常監視機組振動和機組內部是否有金屬摩擦聲，如有異常情況發生應該降速暖機至正常為止，再繼續升速。
3、汽動泵組停機步驟
（1）停止汽動泵組後油動機處於關閉位置。
（2）注意惰走時間。當轉子轉速降至盤車轉速97r/min時，盤車裝置應自動投入，否則應手動開啟。
（3）打開各個主汽門的疏水門。
（4）汽動泵組停止後盤車8小時,當汽缸法蘭內壁溫度低於100℃時，停止盤車和主油泵。
（5）軸封供汽階段禁止停止盤車。主機和小汽輪機同時停止時，停止軸封供汽。小汽輪機單獨停止時，可在汽缸法蘭內壁溫度降至100℃時停止軸封供汽，排汽引入主凝汽器的汽輪機此時應關閉排汽真空蝶閥。
六、汽輪機事故處理
汽輪機在下列情況下應破壞真空緊急打閘停機，啟動備用給水泵。
（1）汽動泵組突然發生強烈振動或金屬撞擊聲。
（2）轉速高至鍋爐給水泵額定轉速的111%而危急遮斷器未動作。
（3）發生嚴重水衝擊而又無法立即消除。
（4）軸端汽封冒火花。
（5）軸承斷油或回油溫度超過75℃。
（6）油系統著火而又來不及撲滅時。
（7）油箱油位突然下降到標準油位以下150mm，無法恢復時。
（8）潤滑油壓降至0.08MPa時，低油壓保護裝置不動作。
（9）高壓主蒸汽管或其它管道爆破。
（10）軸向位移值達0.9mm時，軸向位移保護裝置不動作。
（11）排汽真空低於47.7kPa時，低真空保護裝置不動作。
（12）軸承鎢金溫度達到90℃時。
（13）軸承冒煙時。
（14）一臺油泵故障，另一臺油泵不能自啟動時。
（15）汽輪機轉速波動不能控制鍋爐水位時。
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